新能源汽车试验学课件：动力性试验

动力性试验CONTENTS目录第一节概述第二节加速试验第三节爬坡试验第四节最高车速试验第五节滑行试验第六节动力性试验实例第一节概述试验类别试验标准试验评价试验设备什么是汽车的动力性？第一节

概述起步加速（0-100km/h）最大爬坡度最高车速第一节

概述狭义动力性试验，测试车辆的极限动力性能。为了较全面地评价加速性能，会根据汽车产品的开发需求来测试不同条件下汽车动力性。动力性开发试验通常是用来获取重要的动力性数据，为汽车开发和试验提供输入参数。驾驶性试验是对整车的驾驶性能进行评价的试验，即汽车的动力系统能够按照驾驶者的意志进行平稳运转的能力。一、试验类别第一节概述

二、试验标准最高车速加速能力：加速时间、加速距离爬坡能力：坡道最高车速、坡道加速性能、最大爬坡度常规行驶工况中的加速度、时间、距离、车速等。第一节概述

三、试验评价客观评价方法主观评价方法目前道路试验常用车速测量仪器是卫星定位测速系统，或称卫星定位数据采集系统，该设备基于全球导航卫星系统（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS）和差分定位技术，可同步获取车辆横向与纵向速度、航向角及位移参数，其基本原理是利用两个固定间距的天线阵列来接收卫星信号，通过测量两个天线之间的信号差，计算出天线的相对位置和角度变化。第一节概述

1.卫星定位测速系统四、试验设备随着技术的发展，车企已逐渐使用更先进的四电机试验台来替代传统的转鼓试验台（已在介绍过），两者工作原理基本相同，但是四电机试验台的负载电机直接与汽车轮毂相连，而不是与汽车轮胎连接，从而消除了轮胎滑移的影响，试验的重复性和准确性更好。第一节概述2.四电机试验台整车环境试验舱是新能源汽车试验体系中的关键设备，简称环境舱。其核心价值在于能够在高度可控的实验室条件下，高精度模拟复杂的气候环境（涵盖温度、湿度、光照强度/光谱、气压、特定气体成分等）与道路工况。第一节概述3.整车环境试验舱可模拟高温环境的整车环境舱第二节加速试验起步加速试验超车加速试验加速性能开发试验加速性能的概念加速性能指汽车在各种使用条件下迅速增大行驶速度的能力。加速试验的评价指标加速过程中的加速度、加速时间和加速距离。某牵引车满载0-60km/h加速时间50.4s某乘用车满载0-100km/h加速时间4.3s第二节加速试验气象条件检查第二节加速试验在无雨、无雾的天气下，在试验场地离地高度0.7m处测试环境气压、温度、风速。在试验场的性能路上，试验路面应是干燥、平坦而清洁的沥青铺装路面，任意方向上的坡度不大于2%。直线跑道测量区的长度至少为1000m；跑道加速区应足够长，确保车辆在进入测量区前200m内车速稳定；一、起步加速试验直线跑道

1.试验准备（1）场地准备确保试验车辆已符合汽车企业规定的技术条件；检查胎压是否满足要求；检查试验车辆装载质量是否按照要求配载。第二节加速试验安装试验设备；检查线路连接情况；起动设备电源及数据采集软件查看数据正常。

1.试验准备（2）试验车辆准备（3）试验设备准备第二节加速试验2.试验执行使轻型汽车处于空载状态，即车上只有必要的试验人员和设备。做好试验准备后，驾驶员挂D位将加速踏板踩到底，使车辆由静止状态全力加速至规定的末车速，记录下对应的行驶时间和距离。分别完成规定末车速为50km/h和100km/h的测试。3.试验结果分析与评价记录试验数据：汽车从起步加速到末车速时的行驶时间和距离；变异系数Cv应≤5%。二、超车加速试验第二节加速试验1、试验执行。试验时，待车速稳定在低于起始车速2-3km/h，挂到要求的超车档，然后将加速踏板踩到底，全力加速，直至车速超过末速度时停止，记录下起始车速至末车速对应的行驶时间和距离。2、试验结果分析与评价。记录下汽车从起始车速加速到末车速时的行驶时间和距离。三、加速性能开发性试验第二节加速试验通过加速试验还可以获得轮边驱动力、驱动功率等数据，便于分析动力特性曲线和传动效率等参数。由于在加速试验过程中，需要高频率采集和记录全过程的车速、加速度等数据，因此使用转鼓试验台来开展此类试验的优势更加明显。通过加速度、质量、滑行阻力可以得到轮边驱动力：为了较全面地评价加速性能，也会根据产品的开发需求制定一些不同环境条件、特定路况的测试方法。第三节爬坡试验试验工况及要求爬陡坡试验爬长坡试验爬坡试验的工况和评价指标要求来源于实际道路情况。某国坡度达到36％的城市道路某汽车爬30%标准坡一、试验工况及要求第三节爬坡试验

现在汽车设计的最大爬坡度通常远大于实际道路上的最大坡度。人们更加关注汽车在爬坡公路上影响通勤效率的指标，如坡道最高车速、坡道加速性能等。《JTGD20-2017公路路线设计规范》规定的各级公路的最大纵坡对应最大坡长设计车速（km/h）1201008060403020最大纵坡4%5%6%6%8%9%10%对应坡长（m）700600500600300200200中国张家界天门山公路第三节爬坡试验车型直线坡道曲线坡道微型车/小型车≤15%≤12%轻型车≤13.3%≤10%中型车≤12%≤10%大型客车/大型货车≤10%≤8%《JGJ100-2015汽车库建筑设计规范》规定的机动车库坡道的最大纵向坡度某款轿车爬陡坡随着我国城市化的飞速发展，修建了越来越多的地下停车场坡道，车辆常常因堵车等因素停在坡道中间，此时坡道起步性能就显得尤为重要。第三节爬坡试验除了在干燥、坚实的高附路上，还需要在冰、雪等低附路上开展爬陡坡试验。二、爬陡坡试验60%高附坡道15%对开坡道第三节爬坡试验坡道要求：测试路段坡道长不小于20m，测试路段的前后设有渐变路段，坡前平直路段不小于8m，测试路段的纵向坡度变化率不大于0.1%，横向变化率不大于3%。规定坡道爬坡方法坡道起步方法第三节爬坡试验二、爬陡坡试验1.坡道热平衡与热害道路试验第三节爬坡试验在道路上开展坡道热平衡、热害试验的关键是选择合适的路段。选择路段时，需要考虑总坡长、平均坡度、海拔、弯道限速等道路的条件因素，也需要考虑当地环境温度、光照强度、湿度、风速等气象条件因素，还需要考虑当地车流量、物流运输等后勤条件。三、爬长坡试验爬长坡试验可综合考验汽车的动力性、经济性及热管理性能等，其试验项目包括坡道最高车速试验、坡道加速试验等，针对行驶中冷却液和润滑油温度的热平衡试验、靠近热源的橡胶件和塑料件温度的坡道热害试验等。吐鲁番（40+℃）试验路段G3012吐库高速试验路段2.坡道热平衡与热害台架试验布置传感器/环境舱内的转鼓试验台第三节爬坡试验在转鼓试验台上开展该类试验相对容易，试验常常在配置温控和阳光模拟的环境舱内进行，设置坡度及对应爬坡车速、温度和光照强度等工况参数，模拟实际环境。三、爬长坡试验第四节最高车速试验最高车速试验方法坡道最高车速试验30min最高车速试验高速环道的设计车速为车道的中心线上行驶时不利用轮胎与路面间的横向摩擦力所达到的平衡车速，此时车辆高速行驶中的产生的离心力，全部被高速弯道横断面的横向超高所抵消车辆。第四节最高车速试验某试验场高速环道高速环道的设计车速原理一、最高车速试验方法1.试验场试验高速环道上行驶的车辆

最高车速试验多数时候会选择使用转鼓试验台。因为用转鼓试验台时，车辆在转鼓上没有平移动能，只有驱动轮再现了道路上的旋转运动，安全风险远低于道路试验。而且，转鼓上不需要往返两个方向和多次测量，提高了试验效率。第四节最高车速试验2.台架试验以电动汽车4%坡道为例，除了将转鼓试验台进行阻力设定外，还需要将转鼓模拟的坡道设置为4%，将试验车的质量设置为最大设计总质量，转鼓会自动换算出坡道阻力，并增加到转鼓电机模拟阻力中。试验中，要加速到最高车速，并使得试验车以最高车速持续行驶1km。记录下试验车持续行驶1km的时间T，并计算结果：第四节最高车速试验式中：V——实际坡道最高测速（km/h）；

T——持续行驶1km所测试时间（s）。二、坡道最高车速试验电动汽车的输出瞬时功率往往大于额定值，所以还需要进行30分钟最高车速试验。使试验车辆以该车30分钟最高车速预估值±5%的车速行驶30min。试验中记录车辆行驶过的里程，计算平均30分钟最高车速：式中：-30分钟最高车速（km/h）；-30分钟行驶距离（m）。第四节最高车速试验三、30min最高车速试验试验原理道路滑行试验第五节滑行试验什么是汽车的行驶阻力？第一节概述滑行，是指汽车在路面上直线行驶时松开加速踏板、利用自身惯性继续向前行驶的方式。道路滑行试验，在道路滑行试验中，汽车首先被加速到一定的速度，然后关闭动力让汽车自由滑行。在滑行过程中，汽车会受到底盘阻力和空气阻力的共同作用而逐渐减速。通过测量汽车在滑行过程中的速度和时间变化，可以计算出汽车的减速度。然后，利用牛顿第二定律，可以推算出作用在汽车上的合外力，这个合外力称为滑行阻力，也就是汽车的行驶阻力。一、试验原理第五节滑行阻力试验测定行驶阻力的其他方法：牵引法：使用前车牵引试验车辆在道路上匀速行驶，在牵引机构上安装测力装置，不同车速点的牵引力即为行驶阻力。扭矩仪法：将扭矩仪安装在每个驱动轮的轴与轮毂之间，试验车维持匀速行驶，扭矩仪的扭矩即是驱动扭矩的大小，可以得到不同车速下的行驶阻力。牵引法开展测试扭矩仪法开展测试第五节滑行阻力试验还可以采用不同的台架试验来分解测试行驶阻力：在风洞试验室测试空气阻力。用轮胎滚阻试验台测试滚动阻力。风洞试验室测试空气阻力轮胎滚阻试验台测滚阻第五节滑行阻力试验二、道路滑行试验1、试验执行第五节滑行阻力试验（1）做好试验准备，使重型车处于最大设计总质量状态。（2）驾驶员应选择合适的挡位进行加速，使车速稍高于滑行初始车速，然后挂空挡开始滑行，进入滑行测试路段。重型车滑行初始车速要求为90km/h。（3）滑行过程中，使车辆保持直线前进，当滑行超出试验跑道时，先从90km/h滑行至80km/h，然后从80km/h滑行至5km/h。（4）测量车辆从

减速至

所需的时间为

，一般≤5km/h。（5）沿相反的方向重复试验得到

。计算两个方向的平均值作为一次滑行时间T。（6）往返重复试验不少于4次，如下文所述计算试验数据的统计精度，如果统计精度不能满足要求，则需增加次数。2.试验结果分析及评价试验过程中存在行驶方向上的风速，试验车往返分别受到顺风和逆风的影响。风速较小时，对于滑行时间的影响较小，算术平均值较方便地计算出平均值。但对于试验风速较大时，两个方向试验时间差值较大，调和平均数的计算结果更加合理。调和平均值：算术平均值：第五节滑行阻力试验（1）单次往返方向平均值计算（2）多次滑行时间重复性校验对滑行时间的重复性进行检验，使用95%置信区间的统计精度p计算方法，即真实的滑行时间有95%的概率落

在和

之间。每一车速段的时间统计精度都应≤4%。